模 拟 电 子 线 路

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主讲： 李贤志 副教授

办公室： A201电 话： 3306878(O) 3387761(H)Email:Lixzhi@wxc.edu.cn

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第 3章 场效应管

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3.1 MOS场效应管

3.2 结型场效应管

3.3 场效应管应用原理

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3.1 MOS场效应管

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图 3-1-1 N沟道 EMOS管的结构示意图和电路符号图 3-1-2 N沟道 EMOS管中沟道受 VGS、 VDS的变化图 3-1-3 VGS一定， ID随 VDS变化的特性

图 3-1-4 N沟道 EMOS管的伏安特性

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图 3-1-5 原点附近的输出特性曲线族图 3-1-6 MOS管看作压控电流源图 3-1-7 亚阈区转移特性图 3-1-8 栅极保护二极管图 3-1-9 不同 VUS对特性曲线的影响图 3-1-10 P沟道 EMOS管

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3.1 MOS场效应管

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图 3-1-11 EMOS集成工艺图 3-1-12 DMOS管结构与电路符号图 3-1-13 N沟道 DMOS管伏安特曲线图 3-1-14 MOS管的小信号电路模型

例题

图 3-1-15 高频小信号模型图 3-1-16 例题 1的电路图 3-1-17 例题 2的电路

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图 3-1-1 N沟道 EMOS管的结构示意图和电路符号

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图 3-1-2 N沟 EMOS管中沟道受 VGS、 VDS的变化

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图 3-1-3 VGS一定， ID随 VDS变化的特性

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图 3-1-4 N沟道 EMOS管的伏安特性

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图 3-1-5 原点附近的输出特性曲线族

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图 3-1-6 MOS管看作压控电流源

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图 3-1-7 亚阈区转移特性

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图 3-1-8 栅极保护二极管

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图 3-1-9 不同 VUS对特性曲线的影响

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图 3-1-10 P沟道 EMOS管

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图 3-1-11 EMOS集成工艺

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图 3-1-12 DMOS管结构与电路符号

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图 3-1-13 N沟道 DMOS管伏安特性曲线

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图 3-1-14 MOS管的小信号电路模型

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图 3-1-15 高频小信号电路模型

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图 3-1-16 例题 1的电路

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图 3-1-17 例题 2的电路

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例题

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例题 1

例题 2

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例题 1

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在图 3—1—16所示 N沟道 EMOS管电路中，已知 RG1=1.2MΩ, RG2=0.8MΩ,RS=4k Ω, RD=10kΩ,VDD=20V，管子参数 μnCoxW/(2l)=0.25mA/V2,VGS(th)=2V,试求 ID。

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例题 2

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图 3—1—17所示为双电源供电的 N沟道 EMOS管电路，已知，RG=1MΩ,RS=4k Ω, R

D=5kΩ,VDD=－ VSS=10V，管子参数 μnCox

W/(2l)=0.25mA/V2,VG

S(th)=2V,求 ID。

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3.2 结型场效应管

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图 3-2-1 N沟道 JFET的结构示意图和电路符号

图 3-2-2 P沟道 JFET的结构示意图和电路符号图 3-2-3 N沟道 JFET中当 VDS=0时 VGS对沟道宽度的影响图 3-2-4 N沟道 JFET中 VGS一定时 VDS对沟道宽度的影响图 3-2-5 N沟道 JFET的共源极输出特性曲线簇

图 3-2-6 JFET看作压控电流源

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图 3-2-1 N沟道 JFET的结构示意图和电路符号

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图 3-2-2 P沟道 JFET的结构示意图和电路符号

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图 3-2-3 N沟道 JFET中当 VDS=0时 VGS对沟道宽度的影响

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图 3-2-4 N沟道 JFET中 VGS一定时 VDS对沟道宽度的影响

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图 3-2-5 N沟道 JFET的共源极输出特性曲线簇

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图 3-2-6 JFET看作压控电流源

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3.3 场效应管应用原理

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图 3-3-1 N沟道 EMOS管接成的有源电阻图 3-3-2 N沟道 DMOS管接成的有源电阻图 3-3-3 用有源电阻接成的分压器图 3-3-4 开关示意图 (a)及其理想伏安特性图 3-3-5 模拟开关图 3-3-6 分解成两个电路等效图 3-3-7 工作在非饱和区时 Ron随 vI变化特性图 3-3-8 CMOS模拟开关

图 3-3-9 用两个等效 CMOS的模拟开关图 3-3-10 CMOS开关导通电阻随 vI变化特性图 3-3-11 开关电容电路等效为电阻

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图 3-3-1 N沟道 EMOS管接成的有源电阻

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图 3-3-2 N沟道 DMOS管接成的有源电阻

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图3-3-3

用有源电阻接成的分压器

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图3-3-4

开关示意图(a)

及其理想伏安特性 返回

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图 3-3-5 模拟开关

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图 3-3-6 分解成两个电路等效

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图 3-3-7 工作在非饱和区时 Ron随 vI变化特性

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图 3-3-8 CMOS模拟开关

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图 3-3-9 用两个等效 CMOS的模拟开关

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图 3-3-10 CMOS开关导通电阻随 vI变化特性

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图 3-3-11 开关电容电路等效为电阻

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3.4 晶体三极管的伏安特性曲线

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图 3-4-1 共发射极连接时端电流和端电压图 3-4-2 共发射极输入特性曲线族图 3-4-3 基区宽度调制效应图 3-4-4 共发射极输出特性曲线图 3-4-5 厄尔利电压图 3-4-6 β与 IC的关系图 3-4-7 共发射极反向工作区图 3-4-8 晶体三极管的安全工作区